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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LT 1073 Spg.schwankungen


Autor: Malte P. (malte-cux)
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Hey,

ich versuche mit einem LT 1073-5 aus einer AAA Batterie (ca. 1,45 V 
gemessen) 5 V zu erzeugen. Habe die Schaltung wie auf dem Datenblatt auf 
der 1. Seite augebaut. Den Sanyo-Elko habe ich auch bekommen. Statt eine 
82µH Spule habe ich nur eine 68µH oder 100µH Spule bekommen.
Bei der 68µH Spule sieht das Ergebnis ein bisschen besser aus.

Am Ausgang messe ich 4,98V. Das Problem ist aber, dass die Spannung 
nicht konstant ist, dazu ein Oszillatorbild angefügt. Die Schwankungen 
betragen ca. 0,6V. Da ich aber einen Temperatursensor habe und diesen 
mit dem ADC des Atmega8 auswerten will sind die Spannungsschwankungen 
ein Problem.

Auf einem LCD zeige ich die Temperatur an. Diese schwankt immer 1-2 
zehntel hin und her...

Zuvor hatte ich den Aufbau mit einem Netzteil und dem ET7805 Regler 
realisiert, da funktionierte alles wunderbar.


Hat jemand ne Idee? Mit weiteren Kondensatoren hier und da habe ich 
schon rumprobiert, aber ohne Erfolg.

Viele Grüße
Malte

Autor: Malte P. (malte-cux)
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da das Thermometer permant eingeschaltet ist, rechne ich gerade an der 
Lebensdauer einer bzw. zwei parallel geschalteter Batterien rum.

LCD, ATMEGA, Sensoren brauchen zusammen 5,8mA.
werde noch den Sleepmodus einbauen und somit etwas einsparen.

allerdings messe ich zwischen der Batterie und dem Eingang des LT 85 mA.
Ist das korrekt oder hat das Multimeter dort keine Chance wegen der 
hohen Frequenz des LT (ca. 20kHz).

Ich dachte immer durch diesen LT könnte ich einen hohen Wirkungsgrad 
erzielen und wäre im Vorteil zu einem 5V-Spannungsregler 7805, wie ich 
ihn hinter meinem Netzeil habe.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Ein Ripple von 0,6V ist schon recht viel. Es könnte sein daß Du irgendwo 
in der Auswahl der Kondensatoren einen Fehler hast (z.B. zu hoher ESR) 
oder Dein Layout nicht passt.

Simulier als erstes mal Dein aktuelles Schema im LTSpice - das finde ich 
immer einen der ganz großen Vorteile von Linear. Trage unbedingt die 
ESR-Werte Deiner Kondensatoren dort richtig ein.

Wenn der Ripple im LTSpice ähnlich ist: Teile bzw. Schema anpassen.

Wenn der Ripple im LTSpice deutlich niedriger ist: Layout kontrollieren.

Zum Schaltregler-Layout siehe hier:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo

Wenn die Messung genau werden soll, ist das Konzept mit dem Schaltregler 
alleine nicht optimal. Wenn ich einen ADC mit 5V brauche, gehe ich mit 
dem Schaltregler auf 6V und hänge dann einen speziellen Low-Noise 
Low-Drop-Regler dahinter, z.B. den LT1761. Der filtert das ganze Ripple 
des Schaltreglers sehr effektiv.

Autor: Malte P. (malte-cux)
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habe leider bisher keine Erfahrungen mit Spice.
Habe mir das Programm gerade runtergeladen und kann nirgendswo den 
LT1073 auftreiben. Wo bekomme ich das Bauteil her? Habe die aktuelle 
Libary von Linear drauf, da ist er aber nicht drin.

Kann jemand helfen?

Dann noch eine andere Frage, wieviel Strom braucht der LT1073 von der 
Batterie? Meine Schaltung braucht nur 5,8mA, aber die Batterie war nach 
10h leer. Was da los?

Viele Grüße
Malte

Autor: Maik M. (myco)
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Hier ist die Schaltung simuliert. Der LT1073-5 ist in der Lib drin, 
verwende einfach das Suchfeld.

Die Durschnittsleistung aus der Batterie beträgt 82mW bei 5mA 
Ausgangsstrom.

Dein Problem hört sich so an, als würde deine Schaltung mehr Strom 
ziehen als du erwartest, und daher kommen die Ripple

Autor: Malte P. (malte-cux)
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vielen Dank.
Hatte beim Suchfeld aufgehört weiterzutippen, als ich merkte das nach 
dem eingeben von "LT" nur die falschen Modelle aufgelistet waren.

Irgendwie merkwürdig, wenn ich mit dem Multimeter messe, fließen hinter 
dem Linearregler um die 6 mA, allerdings zwischem dem LT und der 
Batterie um die 80 mA.
Wie kann das sein?
Muss mein Steckbrett wohl noch mal etwas genauer untersuchen...

Wie hast du die Durschnittsleistung der Batterie berechnet?

Ich war der Hoffnung, dass ich mit zwei AA Batterien parallel geschaltet 
auf 2 x 3000 mAh = 6000mAh komme.
Wenn ich mit Sleepmodus usw. auf ca. 3mA im Schnitt komme, müsste ich 
bei 2000h = 82 Tage rauskommen.
Falscher Ansatz?

Ich lasse mich gerne eines besseren belehren.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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> Ich war der Hoffnung, dass ich mit zwei AA Batterien parallel geschaltet
> auf 2 x 3000 mAh = 6000mAh komme.

Ich vermute mal, daß Du wesentlich besser dran bist wenn Du die beiden 
AAs in Reihe schaltest. Denn bei höherer Eingangsspannung dürfte der 
Step-Up effizienter arbeiten. Wieviel genau sagt Dir LTSpice oder das 
Datenblatt.

Schau Dir mal die Folge 141 in Dave Jones' EEVBlog an. Nachdem ich die 
heute gesehen habe, glaube ich nicht mehr an 3000mAh / AA-Zelle.

> Wenn ich mit Sleepmodus usw. auf ca. 3mA im Schnitt komme, müsste ich
> bei 2000h = 82 Tage rauskommen.
> Falscher Ansatz?

Wenn der Step-Up die ganze Zeit läuft, verschwendest Du viel Energie 
einfach nur um die 5V bereitzustellen. Wenn Deine Schaltung lange im 
Standby von Batterien laufen soll, wäre es besser wenn Du für den 
Standby den Step-Up ausmachen kannst.

Hängt von Deinem Controller ab: Wenn der z.B. mit 1,8V auskommt, 
könntest Du während des Standby den ohne Spannungsregler direkt von 2 
AA-Zellen versorgen. Nur wenn die Schaltung voll aktiv ist, wird der 
Step-Up angeschaltet. Ist natürlich komplexer, spart aber deutlich 
Batterie.

Gruß,

Gerd

Autor: Maik M. (myco)
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Malte P. schrieb:
> Irgendwie merkwürdig, wenn ich mit dem Multimeter messe, fließen hinter
> dem Linearregler um die 6 mA, allerdings zwischem dem LT und der
> Batterie um die 80 mA.

Linearregler ?

Aus der Batterie kommt ein Peak-Strom von 500mA, das ist allerdings 
immer nur sehr kurz, mit einem True-RMS Multimeter müsstest du etwa 25mA 
messen, ohne True-RMS kommen nur Schätzwerte heraus.

> Wie hast du die Durschnittsleistung der Batterie berechnet?

Nach dem Durchlauf des Simulieren hälst du die ALT-Taste gedrückt und 
klickst auf die Batterie. Dann musst du die STRG-Taste gedrückt halten 
und auf die Überschrift des Grafen (V(N001)*I(V2)) klicken.

Mir ist da ein Fehler unterlaufen, die Durchschnittsleistung ist ca. 
38mW, meine vorherige Angabe bezieht das Anfahren des Reglers mit ein, 
da braucht er kurzzeitig etwas mehr Leistung für die Grundladung des 
Kondensators. Auch sollte man eher mit 1,2V pro Batterie rechnen 
anstelle von 1,5V


> Ich war der Hoffnung, dass ich mit zwei AA Batterien parallel geschaltet
> auf 2 x 3000 mAh = 6000mAh komme.
> Wenn ich mit Sleepmodus usw. auf ca. 3mA im Schnitt komme, müsste ich
> bei 2000h = 82 Tage rauskommen.
> Falscher Ansatz?

jein, der Schaltregler braucht auch Leistung, und 3mA bei 5V ergeben 
ohne Schaltverlust gerechnet 12,5mA bei 1,2V. Bei ~80% Effizienz macht 
das dann sogar 15mA.

Autor: Flo (Gast)
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Malte P. schrieb:
> Muss mein Steckbrett wohl noch mal etwas genauer untersuchen...

Steckbrett und Schaltregler vertragen sich nicht wirklich gut - durch 
die parasitären Kapazitäten und Widerstände könnte dir einiges an 
Wirkungsgrad verloren gehen. Siehe dazu:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Steckbrett
http://www.national.com/rap/Story/0,1562,8,00.html

Autor: Malte P. (malte-cux)
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danke Flo, ich hoffe mal auch dass es daran liegt.

habe gerade mit Spice probiert, ob es sinnvoller ist 2 AAs in Reihe oder 
parallel zu schalten.
Also bei 1.2 V als Quelle verbrauche ich 53mW
und bei 2.4 V als Quelle verbrauche ich 54mW.

Kann das sein?

Was ist denn jetzt sinnvoller?
Bei 1,2 V lag der Ripple bei 0,11 V und bei 2,4 V habe ich ihn nicht 
besser als 0,19 V hinbekommen.
Spricht für ne Parallelschaltung!?

@ Gerd: Wie kann der LT1073-5 per µC an- bzw. ausgeschaltet werden?

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